教案：功和功率

教学内容教学内容 知识点知识点 考点一考点一 功功 1 功的定义 如果物体 受力 且 在力的方向上移动了距离 这个力就对物体做了功 2 做功的两个因素 一是 力 二是 力方向上移动的距离 3 功的计算公式 W FS 功的单位 焦耳 符号 J 4 常见的不做功的三种情况 劳而无功 有力F没有距离S 例如 放在桌上的杯子对桌子的压力对桌子不做功 不劳无功 有距离S没有力F 例如 在宇宙飞船里飘来飘去的物体 垂直无功 运动方向和力的方向垂直 例如 水平方向运动的物体重力不做功 考点二考点二 功率功率 1 功率的物理意义 表示做功 快慢 的物理量 2 功率的定义 单位时间 1秒钟 内做功的多少 叫做功率 3 计算公式 P W T P FV 4 功率的单位 瓦特 符号 W 常用单位1kW 1000 W 考点分析考点分析 考点一考点一 功的理解功的理解 例 1 如图 1 所示的情景中 关于力对杯子做功的描述正确的是 练 1 1 对于功的理解 下列说法正确的是 A 作用在物体上的力越大做的功越多 B 物体通过的距离越长 对物体做的功越多 C 在光滑水平面上匀速滑动的物体时 没有力做功 D 有力作用在物体上这个力就一定做功 练 1 2 如图 2 所示 李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央 她针对此过程提出了如 下的猜想 你认为合理的是 A 文具盒所受重力对它做了功 B 文具盒所受支持力对它做了功 C 文具盒所受的推力 F 对它做了功 功和功率功和功率 图 2 图 1 D 在此过程中没有力对文具盒做功 练 1 3 一个人先后用同样大小的力 F 将不同质量的物体分别在光滑水平面 粗糙水平面和粗糙斜 面上沿力的方向移动相同的距离 S 如图 3 所示 该力在这三个过程中所做的功分别为 W1 W2 W3 关于它们之间的大小关系说法正确的是 A W1 W2 W3 B W1 W2 W3 C W1 W2 W3 D W1 W2 W3 考点二考点二 功的计算功的计算 例 2 如图 4 所示 质量为 1kg 的小球从斜面顶点 A 经 B 点滚动到 C 点 已知 AB BC 2m AB 段与水平面的夹角为 30 在整个运动过程中 小球的重力对小球做的总功是 A 2J B 1J C 9 8J D 39 2J 练 2 1 用 100N 的竖直向上的拉力 使放在水平地面上重为 60N 的物体竖直向上移动了 3m 则 拉力做功为 A 120J B 180J C 300J D 480J 练 2 2 小明将放在水平桌面上重为 3N 的物理课本 水平匀速拉动 0 5m 所用的水平拉力为 1N 则课本重力做功 J 水平拉力做功 J 练 2 3 我国设计的 中华月球车 今年将登陆月球 图为该车的模型 物体在月球表面附近受到 的重力仅为在地球表面附近所受重力的 1 6 月球车的质量为 120kg 它在月球表面受到的重力为 N 若它在月球表面上方竖直下落 4m 则重力对它做的功为 J 考点三考点三 功和功率的关系功和功率的关系 例 3 下列关于功率的说法正确的是 A 功率大的机械做功一定多 B 功率大的机械做功一定少 C 功率大的机械工作时所用的时间一定少 D 功率大的机械工作时做功一定快 练 3 1 三位同学准备进行爬楼比赛 看看谁的功率大 他们展开了如下的讨论 其中能够正确比 较功率大小的是 甲 只有测出各自的体重 爬楼用的时间和爬楼的高度 才能进行比较 乙 在爬楼的时间相同时 只要测出各自的体重 爬楼的高度 就可以进行比较 丙 在爬楼的高度相同时 只要测出各自的体重 爬楼的时间 就可以进行比较 A 甲 乙和丙 B 甲和乙 C 甲和丙 D 乙和丙 图 3 图 4 练 3 2 举重是我国的优势体育项目 一位身高 180cm 的运动员和一位身高 160cm 的运动员 在 挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起 如果他们对杠钤所做的功分别为 W1和 W2 功率分别 为 P1和 P2 则下列关系式正确的是 A W1 W2 P 1 P2 B W1 W2 P 1 P2 C W1 W2 P 1 P2 D W1 W2 P 1F2 P1 P2 B F1 F2 P1 P2 C F1 F2 P1 P2 D F1 F2 P1 P2 5 图中是一个两面光滑的斜面 大于 同一个物体分别在 AC 和 BC 斜面受拉力匀速运动 到 C 点 所需拉力分别为 FA FB 所做功分别为 WA WB 则 B A FA FB WA WB B FA FB WA WB C FA FB WA WB D FA FB WA WB 6 多选 如图 14 所示 用 24N 的力 F 沿水平方向拉滑轮 可使重 20N 的物体 A 以 0 2m s 的速度 在水平面上匀速运动 物体 B 重 10N 弹簧测力计的示数恒为 5N 不计滑轮 测力计 绳子的重量 滑轮的转轴光滑 下列说法正确的是 A 物体 A 受到地面的摩擦力是 7N B 滑轮移动的速度是 0 4m s C 水平拉力 F 的功率是 4 8W D 在 2s 内绳子对物体 A 做的功为 4 8J 7 如图 15 所示 重为 80N 的物体在大小为 20N 方向水平向右的拉力 F 作用下 在水平面上以 m s 速度做匀速直线运动 当撤去拉力 F1 物体静止后 改用方向水平向左 大小为 30N 的拉力 F2使物体向左运动 10m 在力 F 2作用的过程中 A 物体与地面之间的摩擦力大小为 30N B 物体运动的速度大小仍为 2m s C 物体在水平方向受到的合力大小为 10N D 拉力 F2 做功为 300J 8 航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练 他操作遥控器 使重为 3N 的飞机从水平地面由静止开始竖直上升 飞机先后经历加速 匀速 减速三个阶段 然后悬停在距 离地面 10m 的高度处 飞机竖直上升的总时间为 12s 匀速上升阶段的速度为 1m s 假设飞机在空中 的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力 则下列说法正确的是 A 在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小 图 15 图 13 图 14 B 在上升的阶段受到的升力大于重力 C 在上升阶段飞机的功率为 2 5W D 在悬停阶段飞机升力的功率为 3W 9 小丽想利用所学的物理知识估测功率 1 学校买了一箱物理器材 小军同学将它从一楼搬运到三楼 小丽同学想测量小军同学搬运器材 过程中对箱子做功的功率 测量所需要的器材有 小丽同学设计的测量步骤如下 其中多余的是 A 测出箱子的质量 m B 测出楼梯的总长度 L C 测出一楼到三楼的竖直高度 h D 测出小云上楼所用的时间 t E 算出小云搬运箱子的功率 P 用所测物理量计算功率的表达式是 P 2 在测量登楼梯功率时 某同学从底楼匀速登上三楼 共用了 10s 该同学登楼时克服重力做功 的功率最接近于 A 3000W B 300W C 30W D 3W 3 小云想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率 如右图 他用尺量出握拳时手臂的长 度 并测出自己连续拉上去的次数和时间填入下表 请在空格处补上相应的数据 臂长 l cm体重 G N 拉上去的 次数 克服重力所做 的总功 W J 时间 t s功率 P W 605005 12 10 图 16 所示为小刚设计的滑轮组装置 其中滑块 A 置于表面粗糙程度各处相同的水平面上 动滑轮 重 G 10 N 重物 B 的重力 GB可改变 右下表是小刚在某次使用该装置时记录的一些数据 若不计绳 重及绳与滑轮间的摩擦 跨过滑轮的绳或竖直或水平 A 距水平面上的定滑轮 B 距水平面均足够远 求 1 在 4 6 s 内 水平绳对 A 的拉力做的功 2 在 2 4 s 内 重力 GB做功的平均功率 3 在 0 2 s 和 2 4 s 两段时间内 A 受到的摩擦力大小 11 随着城市建设进程的加快 出现了许多高层建筑 电梯是高层建筑的重要组成部分 某电梯公寓 的电梯某次在竖直向上 运行的过程中 速度随时间变化的情况如图所示 忽略电梯受到的空气阻力 和摩擦阻力 向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力 电梯箱和乘客的总质量为 600 kg g 10N kg 求 时间 t0 2 s2 4 s4 6 s GB N205027 A 的运动情况静止 速度由 0 逐 渐增大到 2 m s 以 2 m s 的